(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノーマリブラック・モードで動作し、
カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、
前記第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、長方形あるいは正方形の表示部の周囲の額縁部において、ある対向した２辺には３色の色層が形成されており、他方の対向した２辺には３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分と１色の色層からなる部分とが設けられており、
前記３色の色層は平面的に同じパターンを有していると共に、一方向に沿ってシフトした状態で配置されており、
前記２色の色層が積層された部分と前記１色の色層からなる部分は、前記シフトによって形成されており、
前記第２の基板には、前記表示部と前記３色の色層が積層された部分との間の、前記２色の色層が積層された部分及び前記１色の色層からなる部分に対向する領域を覆うように、導電膜が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項２】
ノーマリブラック・モードで動作し、
カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、
前記第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、長方形あるいは正方形の表示部の周囲の額縁部において、ある対向した２辺には３色の色層が形成されており、他方の対向した２辺には３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分と１色の色層からなる部分とが設けられており、
前記３色の色層は平面的に同じパターンを有していると共に、一方向に沿ってシフトした状態で配置されており、
前記２色の色層が積層された部分と前記１色の色層からなる部分は、前記シフトによって形成されており、
前記第２の基板には、前記表示部と前記１色の色層からなる部分との境界部分、及び、前記３色の色層が積層された部分と前記２色の色層が積層された部分との境界部分に対向する領域を少なくとも覆うように、導電膜が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項３】
ノーマリブラック・モードで動作し、
カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、
前記第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、長方形あるいは正方形の表示部の周囲の額縁部において、ある対向した２辺には３色の色層が形成されており、他方の対向した２辺には３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分とが少なくとも設けられており、
前記３色の色層のうちの２色の色層は、平面的に同じパターンを有していると共に、一方向に沿ってシフトした状態で配置されており、
前記３色の色層が積層された部分と前記２色の色層が積層された部分は、前記シフトによって形成されており、
前記第２の基板には、前記表示部と前記３色の色層が積層された部分との間の、前記２色の色層が積層された部分に対向する領域を覆うように、導電膜が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項４】
ノーマリブラック・モードで動作し、
カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、
前記第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、長方形あるいは正方形の表示部の周囲の額縁部において、ある対向した２辺には３色の色層が形成されており、他方の対向した２辺には３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分とが少なくとも設けられており、
前記３色の色層のうちの２層の色層は、平面的に同じパターンを有していると共に、一方向に沿ってシフトした状態で配置されており、
前記３色の色層が積層された部分と前記２色の色層が積層された部分は、前記シフトによって形成されており、
前記第２の基板には、前記表示部と前記２色の色層が積層された部分との境界部分、及び、前記３色の色層が積層された部分と前記２色の色層が積層された部分との境界部分に対向する領域を少なくとも覆うように、導電膜が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項５】
前記導電膜は透明であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項６】
前記導電膜は、共通電位に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアクティブマトリクス液晶表示装置。
【請求項７】
前記導電膜は、共通電位に接続され、前記第２の基板の前記共通電位とは異なる電位の配線上にも形成されていることを特徴とする請求項２または４に記載のアクティブマトリクス液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、色層を積層してブラックマトリクスの代わりとした遮光構造を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、良好な表示品位を有するアクティブマトリクス液晶表示装置をより低コストで製造できるデバイス構造および製造プロセスが強く求められている。
【０００３】
関連する液晶表示装置においては、カラーフィルタを有する基板（カラーフィルタ基板）側には、額縁部から入射する光を遮光するために、クロム（酸化クロム）などの金属や樹脂などを用いてブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれる遮光層が形成される。しかし、低コスト化を目的として、このブラックマトリクスを省略する技術が提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、表示部の周囲の額縁部に、複数色のうちの少なくとも２色の着色層を積層して遮光層を形成する技術が開示されている。
【０００４】
図５は、一般的な関連する液晶表示装置のパネルの外形平面図である。また、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、ブラックマトリクスを有する液晶表示装置の構造を示す。一方、図７は同じく図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、ブラックマトリクスを省略した関連する液晶表示装置のカラーフィルタ基板の構造を示す。
【０００５】
図５に示すように、関連する液晶表示装置は、画素が形成される表示部１と、表示部１を取り囲む額縁部２とで構成される。また、図６に示すように、カラーフィルタを形成するカラーフィルタ基板２０Ａ側には、アレイ基板３０Ａ側における表示部１からの配線が引き出される部分等を隠すために、額縁部２にブラックマトリクス２５が形成される。この構造では、表示部１の周辺の額縁部２はブラックマトリクス２５で遮光される。そのため、配線間等で電界が印加された場合でも、この部分で光が透過することによる額縁部２の表示品位の低下は発生しない。
【０００６】
一方、図７に示すように、ブラックマトリクスを設けないカラーフィルタ基板２０Ｂにおいては、複数の色層を積層して、遮光構造を形成している。すなわち、表示部１で用いられる色層（例えば、Ｒ色層２１、Ｇ色層２２、Ｂ色層２３）と同じ色層を積層することによって額縁部２の遮光を行うこととしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９０１４号公報（〔００２５〕、図１、図３）
【特許文献２】特開２００３−１４９１７号公報（〔００４０〕〔００４１〕、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１、特許文献２に開示されているように、ブラックマトリクス層を用いずに、カラーフィルタを構成する複数の色層を積層して遮光構造を形成する技術は、低コスト化の上で有効な方法である。しかしながら、これらの関連する技術では、額縁部に良好な遮光構造を形成するためには、ＲＧＢの各色層に対して別々のマスクを準備する必要があり、製造コストを低減する上で障害となるという問題があった。
【０００９】
すなわち、関連する液晶表示装置において、表示部１の色を制御するため、各画素の開口部には表示色のパタンが形成される。この各色層パタンを、感光性レジストを露光・現像することによって形成する場合に、露光マスクが必要である。このとき、額縁部を全て３色重ねで形成しようとすると、Ｒ、Ｇ、Ｂの色層に各々に対応する表示部パタンと額縁パタンとからなるマスクをそれぞれ用意する必要がある。つまり、マスクパタンはＲ、Ｇ、Ｂの色層でそれぞれ異なるパタンとなるため、マスクが３種類必要となる。
【００１０】
このように、関連する液晶表示装置においては、額縁部を３色の色層を重ねて形成しようとすると、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色層に対応してそれぞれ異なるマスクを用いる必要があり、開発費用の増大を招くという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、色層を積層してブラックマトリクスの代わりとする構造において、額縁部を確実に遮光することができ、開発費用の削減が可能なアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のアクティブマトリクス液晶表示装置は、ノーマリブラック・モードで動作し、カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、表示部の周囲の額縁部に、３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分と１色の色層からなる部分とを有し、第２の基板には、表示部と３色の色層が積層された部分との間の、２色の色層が積層された部分及び１色の色層からなる部分に対向する領域を覆うように、導電膜が形成されている。
【００１３】
本発明の別の側面によるアクティブマトリクス液晶表示装置は、ノーマリブラック・モードで動作し、カラーフィルタが形成された第１の基板と、アクティブマトリクスアレイが形成された第２の基板と、を含み、第１の基板には、ブラックマトリクスが配置されておらず、表示部の周囲の額縁部に、３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分と１色の色層からなる部分とを有し、第２の基板には、表示部と１色の色層からなる部分との境界部分、及び、３色の色層が積層された部分と２色の色層が積層された部分との境界部分に対向する領域を少なくとも覆うように、導電膜が形成されている。
【００１４】
本発明のアクティブマトリクス液晶表示装置の製造方法は、第１の色層を露光マスクを用いたリソグラフィ法により形成し、第２の色層を露光マスクと同一のパターンを有するマスクを用いて形成し、第３の色層を露光マスクと同一のパターンを有するマスクを用いて形成する、ことによりカラーフィルタ基板を形成し、カラーフィルタ基板に対向するアレイ基板上であって、表示部の外周に位置する色層が１色ないし２色の積層からなる部分に対向する領域に導電膜を形成し、カラーフィルタ基板とアレイ基板を貼り合せ、液晶を注入して封止する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブラックマトリクス層のない構造のノーマリブラックのアクティブマトリクス液晶表示装置において、ＲＧＢの各色層を形成する際に用いるマスクを共用化しつつ、額縁部を確実に遮光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【００１７】
〔第１の実施例〕
本発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、ノーマリブラックモードで動作する液晶層を備え、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の内の少なくとも２色の色層を同一マスクでシフト露光させて額縁部を形成する構造を有する。さらに、表示部と３色の色層が積層された部分との間の領域であって、１色もしくは２色の色層のみが形成された部分に対向するアレイ基板上の領域に、この領域の全面を覆う透明電極が配置されている。
【００１８】
これにより、１色もしくは２色の色層のみが形成された部分では液晶に電界が印加されない状態となり、液晶はノーマリブラックの状態が維持される。そのため、この領域においても透過はほとんど生じなくなり、良好な表示品位を確保することができる。また、外光が入射した場合でも、この領域での反射はほとんど生じないため、表示品位を良好に保つことができる。
【００１９】
この領域に形成された透明電極または不透明電極には、望ましくは、共通電極電位を印加する。これにより、この領域の液晶がさらに安定するので、光漏れがさらに抑制され、額縁部の表示品位をより良好に保つことができる。
【００２０】
次に、本発明の第１の実施例について図面を用いてさらに詳細に説明する。図１は、本実施例によるアクティブマトリクス液晶表示装置の額縁部近傍の構造を模式的に示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施例による液晶表示装置１０は、アレイ基板３０と、アレイ基板３０に対向するカラーフィルタ基板２０と、両基板間に挟持される液晶５０と、両基板を接合し液晶５０を封止するシール４０とを有する。アレイ基板３０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を備える画素がマトリクス状に配置されたアレイパタン３１を有する。カラーフィルタ基板２０の表示部１には、アレイ基板３０の各々の画素に対向して、各色の色層が配置されている。表示部１の周辺の額縁部２には、１又は複数の色層が積層され、これらの色層を覆うようにオーバーコート層２４が形成されている。アレイ基板３０とカラーフィルタ基板２０には、液晶５０と反対側の面にそれぞれ偏光板２６、３４が配置されている。
【００２２】
ここで、本実施例では各色の色層の形成に際し、Ｒ、Ｇ、Ｂの色層に対する露光マスクを１枚で兼用して行った。すなわち、例えばＧの色層を形成するために用いるＧの色層の表示部のパタンと額縁のパタンとからなるマスクを、ＲとＢの色層の形成でも用いることとした。この場合、表示部１では色層毎に１画素サイズ分シフトさせて露光することになる。このとき、額縁部２に対応するパタンも１種類のマスクをシフトさせて形成することになるので、額縁部２の内側のエッジはＲ、Ｇ、Ｂで一致することはなく、１画素分だけシフトした状態で露光される。
【００２３】
その結果、図１に示すように、額縁部２の両端部を除く主たる領域は、複数の色層（ここでは、ＲＧＢの３色の色層２１〜２３）が積層された構造となる。この部分は、遮光性が高く、かつ、無彩色な領域となり、ブラックマトリクスの代替として完全に機能する。
【００２４】
一方、額縁部２の両端部には、１色もしくは２色しか重なっていない部分が形成される。すなわち、額縁部２には、３色の色層が積層された主たる領域を取り巻くように、ＲとＧの２色の色層又はＧとＢの２色の色層が積層された構造が形成されて、さらにこれを取り巻くように、Ｒ、Ｂのそれぞれ１色の色層のみが配置された構造が形成される。一般に、１色もしくは２色の積層からなる色層の部分は遮光が十分でないため、アレイ基板３０側に電界が生じた場合、その領域で液晶が動き、その様子が１色もしくは２色の色層を透過して視認されるので、表示品位を低下させることになる。
【００２５】
しかし、本実施例では、額縁部２の３色の色層が積層された領域と表示部１との間の領域であって、１色もしくは２色の色層のみが形成された領域に対向するアレイ基板３０上の領域に、透明電極３２が全面を覆うように配置されている。これにより、周囲の電界がこの領域に入らないようにすることができ、また、透明電極３２に対応する領域にも偏光板２６、３４が形成されているので、液晶はノーマリブラックの状態が維持される。そのため、１色もしくは２色の色層のみが形成された部分でも透過はほとんど生じず、表示品位の劣化を防止することができる。従って本実施例の液晶表示装置によれば、ＲＧＢのマスクを共用化することにより製造コストを低減することができ、さらに額縁部を確実に遮光することができるので表示品位を良好に保つことができる。
【００２６】
さらに、必要に応じて、この透明電極３２をパネル内で共通電極配線に電気的に接続し、共通電極の電位と等しくなるようにすることとしてもよい。これにより、液晶層を更に安定化させることができるため、１色もしくは２色の色層のみが形成された領域における透過をより確実に防止することができる。
【００２７】
次に、上記構成の液晶表示装置の製造方法について述べる。まず、カラーフィルタ基板２０の製造方法について述べる。
【００２８】
最初に、Ｇの色層となるレジストを塗布後、表示部１のＧの色層パタンと額縁となるパタンを含む露光マスクを用いて露光し、現像・焼成を行うことにより、Ｇ色層２２を形成する。
【００２９】
次に、Ｒの色層に対して、同一マスクを用い、１画素分だけ図１の左方向にシフトさせて露光を行い、現像・焼成を行なうことにより、Ｒ色層２１を形成する。
【００３０】
さらに、Ｂの色層に対して、同一マスクを用い、１画素分だけ図１の右方向にシフトさせて露光を行い、現像・焼成を行なうことにより、Ｂ色層２３を形成する。なお、本明細書では、ＲＧＢの各１点ずつを1画素と呼ぶことにする。
【００３１】
ここで、上述のように本実施例では同一のマスクを用いることとしたが、マーカ部分の作成については、１層目のＧ色層２２を露光する場合にのみ当該部のマスクに準備されているマーカを露光した。２層目および３層目の露光に際しては、マーカ近傍部を遮光することにより、マーカ部から２層目および３層目の色層を除去することとした。この工程により、表示部１および額縁部２のエッジ近傍では、ＲＧＢの色層は画素サイズ分シフトさせた構造となる。一方、周辺のマーカ部等では、１層目のマーカだけが形成され、全く異なるパタンとなる。この構造をとることにより、ＲＧＢの各色層を同一マスクで形成することができ、製造に関わるコストを低減することができる。
【００３２】
なお、各色層の膜厚は、液晶を表示させたときに色度域が４０％となるようにした。具体的には、Ｒ色層は約１．０μｍ、Ｇ色層は約１．０μｍ、Ｂ色層は約１．０μｍとした。これらの色層を３色重ねた場合の透過率は１％以下となり、ブラックマトリクスの代替として十分な遮光性を有していた。
【００３３】
次に、この色層の上にオーバーコート層となる透明アクリル樹脂を塗布し、焼成する。この上に、アクリル樹脂を用いて柱状スペーサ（図示せず）を形成する。以上により、カラーフィルタ基板２０が得られる。
【００３４】
なお、本実施例では、３色の色層をＧ、Ｒ、Ｂの順に積層する場合を示したが、積層順はこれに限らず、変更可能である。また、柱状スペーサはアレイ基板３０側に形成することとしてもよい。また、柱状スペーサの代わりに球状スペーサを塗布することとしてもよい。
【００３５】
次に、アレイ基板３０の製造方法について説明する。アレイ基板３０の製造方法は、通常のａ−Ｓｉを用いたＴＦＴをスイッチンング素子として用いるアクティブマトリクス型のアレイ基板と同様である。例えば、以下の工程で製造することができる（図示せず）。
【００３６】
まず、走査線および共通配線となる第１の金属層（不透明金属）を所定のパタンに加工する。さらにゲート絶縁膜、薄膜半導体層を形成後、薄膜半導体層をスイッチング素子となる部分のみに島状に加工する。次に、映像信号線となる第２の金属層を所定のパタンに加工し、そのパタンを用いて島状の半導体層のコンタクト層をエッチングする。
【００３７】
その上にパッシベーションとなる絶縁膜を形成した後、コンタクトのためのスルーホールを形成する。次に、透明導電膜としてのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる画素電極および共通電極からなる櫛歯電極を形成する。この画素電極は第２の金属層で形成された薄膜トランジスタのドレイン電極に接続され、共通電極は第１の金属層で形成された共通電極配線に接続される。
【００３８】
ここで、カラーフィルタ基板２０の額縁部２のうち、色層が１色ないし２色の積層からなる部分に対向するアレイ基板３０の領域はＩＴＯ層で覆われるように形成する。このＩＴＯで形成された透明電極３２は、必要に応じて、スルーホールにより、第１の金属層からなる共通電極配線に接続する。なお、図１では、透明電極３２が上記領域からはみ出して形成された場合を示しているが、これに限らず、透明電極３２は色層が１色ないし２色からなる領域を少なくとも覆っていればよい。
【００３９】
以上のようにして形成したカラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０とに配向膜を形成し、所定の方向にラビング処理を施す。その後、カラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０を貼り合せ、液晶を注入して封止する。液晶はホモジニアス配向させ、偏光板はノーマリブラックとなるようにクロスニコルで形成する。本実施例の液晶表示装置では、画素電極と共通電極との間に発生する基板に平行な電界により駆動させるいわゆるＩＰＳモード（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｏｄｅ）とした。
【００４０】
最後に、偏光板を両側に貼り、所定の回路をこの液晶パネルに接続することにより、本発明による液晶表示装置が得られる。
【００４１】
このように、色層が１色ないし２色の積層からなる部分に対向するアレイ基板３０上の領域に、この領域の全面を覆うように透明電極３２が配置されている。また、必要に応じて、この透明電極３２は共通電極電位に固定される。そのため、この領域の液晶に電界が印加されることがない。従って、ＲＧＢの各色層を形成する際に用いるマスクを共用する場合であっても、ノーマリブラックの状態が維持されるため、光が透過することがなく、額縁部２において確実に遮光することができる。
【００４２】
なお、透明電極３２に代えて、不透明な金属を配置した場合でも、液晶に電界は印加されないので、透過光に対してはノーマリブラックの状態を維持できる。しかしながら、パネルのカラーフィルタ基板２０側から外光が入射した場合には、カラーフィルタ基板２０側の偏光板２６を透過した光がほぼそのままの偏光状態で液晶層５０を通過し、この不透明な金属で反射されることになる。この反射光は、その偏光状態を保ったまま液晶層５０を通過し、カラーフィルタ基板２０側の偏光板２６から出射することになるため、特定の反射色が見えてしまい画質が著しく損なわれる。従って、本実施例の構成においては、可視光に対する反射率の低い部材（例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜）を配置することが望ましい。
【００４３】
また、色層が１色ないし２色の積層からなる部分はマスクのシフト方向に対して形成され、マスクのシフト方向に直交する方向では額縁部２は３色の色層が積層された構造のみとなる。そのため、その方向に対しては必ずしも透明電極３２を配置する必要はない。また、マスクをアレイ基板３０の辺に対して斜めにシフトさせた場合は、色層が１色ないし２色の積層からなる部分が額縁部２の全周に形成されるため、この場合は、額縁部２の全周に上記透明電極３２を配置すればよい。
【００４４】
〔第２の実施例〕
本発明の第２の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置は、ノーマリブラックモードで動作する液晶層を備え、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の内の少なくとも２色の色層を同一マスクでシフト露光させて額縁部を形成する構造を有する。さらに、額縁部の１色もしくは２色の色層のみが形成された部分と表示部との境界部分、及び額縁部の１色もしくは２色の色層のみが形成された部分と額縁部の３色の色層が積層された部分との境界部分、のそれぞれと対向するアレイ基板上の領域に、少なくともこの境界部分領域を覆う透明電極もしくは不透明電極が配置されている。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例について図面を用いて詳細に説明する。図２は、本実施例によるアクティブマトリクス液晶表示装置の額縁部近傍の構造を模式的に示す断面図であり、図３は、額縁部近傍を上側から見た平面図である。
【００４６】
第１の実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置と同様に、額縁部２の両端部を除く主たる領域は、ＲＧＢの３色を構成する各色層が積層された構造である。この領域は透過率が非常に小さくなるため、ブラックマトリクスの代替として完全に機能する。
【００４７】
一方、額縁部２の両端部には、１色もしくは２色しか重なっていない部分が形成される。一般的に、１色もしくは２色の積層の部分は遮光が十分でないため、アレイ基板３０側に電界が生じた場合、その領域で液晶が動き、その様子が１色もしくは２色の色層を透過して視認されるので、表示品位を低下させることになる。
【００４８】
しかし、本実施例では、図２及び図３に示すように、１色もしくは２色の色層のみが積層されている領域の周囲に透明電極３２が形成されている。具体的には、１色もしくは２色の色層のみが積層された額縁部の領域と表示部１との境界部分、及び、１色もしくは２色の色層のみが積層された額縁部の領域と３色の色層が積層された額縁部の領域との境界部分、のそれぞれと対向するアレイ基板上の領域に、透明電極３２が配置されている。また、必要に応じて、共通電位と異なる電位を持つ配線（例えば、走査線または映像信号配線）に対向する領域にも透明電極３２を配置することができる。更に、必要に応じて、この透明電極３２を共通電極配線に接続して共通電極電位に固定することとしてもよい。なお、透明電極３２の幅は特に限定されず、少なくとも上述した境界部分（及び、必要に応じて上記配線部分）を被覆する幅であればよい。
【００４９】
このような構成とすることにより、透明電極３２で囲まれた領域内の液晶には電界が印加されない。また、透明電極３２に対応する領域にも偏光板２６、３４が形成されているので、ノーマリブラックの状態が維持される。そのため、この領域を光は透過できず、ＲＧＢの各色層を形成するためのマスクを共用化する場合であっても、額縁部２を確実に遮光することができる。
【００５０】
第１の実施例の構成においては、透明電極３２に代えて不透明な金属層を配置した場合には、パネルのカラーフィルタ基板２０側から入射した外光がこの金属層で反射され、表示品位が損なわれることになった。それに対して本実施例によれば、額縁部に配置される電極の面積が第１の実施例による場合と比べて十分に小さい。そのため、この領域における外光の反射はほとんど発生しない。従って、本実施例では透明電極３２に代えて、金属からなる不透明電極３３（例えば、走査線および共通配線となる第１の金属層や映像信号線となる第２の金属層）を用いることができる。
【００５１】
また、本実施例においても、マスクのシフト方向に直交する方向では額縁部２は３色の色層が積層された構造のみとなるため、その方向に対しては上記透明電極３２又は不透明電極３３は必ずしも配置する必要はない。また、マスクをアレイ基板３０の各辺に対して斜めにシフトさせた場合は、額縁部２の全周に上記透明電極３２又は不透明電極３３を配置すればよい。
【００５２】
〔第３の実施例〕
次に、本発明の第３の実施例に係るアクティブマトリクス液晶表示装置について、図４を参照して説明する。図４は、本実施例のアクティブマトリクス液晶表示装置の額縁部近傍の構造を模式的に示す断面図である。
【００５３】
図４に示すように、本実施例による液晶表示装置１０は、第１の実施例の場合と同様に、アレイ基板３０と、アレイ基板３０に対向するカラーフィルタ基板２０と、両基板間に挟持される液晶５０と、両基板を接合し液晶５０を封止するシール４０とを有する。カラーフィルタ基板２０の表示部１には、アレイ基板３０の各々の画素に対向して、各色の色層が配置されている。表示部１の周辺の額縁部２には、１又は複数の色層が積層され、これらの色層を覆うようにオーバーコート層２４が形成されている。アレイ基板３０とカラーフィルタ基板２０には、液晶５０と反対側の面にそれぞれ偏光板２６、３４が配置されている。
【００５４】
ここで、本実施例では各色の色層の形成に際し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のうち２色の色層に対する露光マスクを１枚で兼用し、残りの１色の色層に対しては異なる露光マスクを用いた。すなわち本実施例では、最初に形成するＧの色層に対する露光マスクには、残りのＲ、Ｂの色層に対する露光マスクと異なるものを用いた。
【００５５】
本実施例においても、額縁部２の両端部を除く主たる領域は、ＲＧＢの３色の色層が積層された構造となる。この領域は透過率が非常に小さくなるため、ブラックマトリクスの代替として完全に機能する。
【００５６】
一方、図４に示すように、額縁部２の３色の色層が積層された主たる領域と表示部１との間には、ＲとＧの２色の色層が積層された領域が形成される。また、３色の色層が積層された主たる領域の外周側には、ＧとＢの２色の色層が積層された領域とＢの１色の色層のみが配置された領域が形成される。一般に、１色もしくは２色の積層からなる色層の領域は遮光が十分でないため、アレイ基板３０側に電界が生じた場合、その領域で液晶が動き、その様子が１色もしくは２色の色層を透過して視認されるので、表示品位を低下させることになる。
【００５７】
しかし、本実施例では、額縁部２における３色の色層が積層された領域と表示部１との間に形成された２色の色層が積層された領域において、その領域に対向するアレイ基板３０側の領域に、この領域の全面を覆うように透明電極３２が配置されている。この構成により、周囲の電界がこの領域に入らないようにすることができ、また、透明電極３２に対応する領域にも偏光板２６、３４が形成されているので、液晶はノーマリブラックの状態が維持される。そのため、１色の色層のみが配置された領域及び２色の色層を積層した領域であっても、光の透過はほとんど生じず、表示品位の劣化を防止することができる。
【００５８】
以上より、本実施例によれば、ＲＧＢの各色層に対応した露光マスクの一部を共用化することにより製造コストを低減することができ、さらに額縁部を確実に遮光することができるので、表示品位を良好に保つことができる。
【００５９】
なお、必要に応じて、透明電極３２をパネル内で共通電極配線に電気的に接続し、共通電極電位となるようにしてもよい。これにより、液晶を更に安定化させることができるので、１色または２色の色層からなる領域における光の透過をより確実に防止することができる。
【００６０】
次に、本実施例による液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、カラーフィルタ基板２０の製造方法について説明する。
【００６１】
最初に、Ｇの色層となるレジストを塗布後、表示部１のＧの色層パタンと額縁となるパタンを含む露光マスクを用いて露光し、現像・焼成を行うことにより、Ｇ色層２２を形成する。次に、Ｒの色層となるレジストに対して、Ｇの色層を露光したマスクとは異なるマスクを用いて露光を行い、現像・焼成を行なうことにより、Ｒ色層２１を形成する。さらに、Ｂの色層となるレジストに対して、Ｒ色層２１を形成したときと同一のマスクを用い、２画素分だけ図４の右方向にシフトさせて露光を行い、現像・焼成を行なうことにより、Ｂ色層２３を形成する。
【００６２】
ここで、マーカ類は、Ｇ色層を露光するマスクに形成しておき、Ｒ色層およびＢ色層を形成する際に用いるマスクにはマーカは形成しない。
【００６３】
上記工程により、ＲＧＢの各色層は、表示部１では画素サイズ分だけシフトさせた構造となり、一方、周辺のマーカ部等では全く異なるパタンが形成される。この構造をとることにより、Ｒ色層とＢ色層を同一マスクで形成することができ、製造コストを低減することができる。
【００６４】
なお、各色層の膜厚は、液晶を透過させて画像を表示させたときに色度域が４０％となるようにした。具体的には、Ｒ色層は約１．０μｍ、Ｇ色層は約１．０μｍ、Ｂ色層は約１．０μｍとした。これらの色層を３色重ねた場合の透過率は１％以下となり、ブラックマトリクスの代替として十分な遮光性を有していた。
【００６５】
次に、この色層の上にオーバーコート層となる透明アクリル樹脂を塗布し、焼成する。この上に柱状スペーサをアクリル樹脂を用いて形成する。これにより、カラーフィルタ基板２０が得られる。
【００６６】
なお、上述の説明では、３色の色層をＧ、Ｒ、Ｂの順に積層する場合を示したが、積層順は変更が可能である。また、柱状スペーサはアレイ基板３０側に形成することとしてもよいし、柱状スペーサの代わりに球状スペーサを塗布により形成することとしてもよい。
【００６７】
アレイ基板３０は第１の実施例と同様にして形成する。カラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０のそれぞれに配向膜を形成し、所定の方向にラビング処理を施す。その後、カラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０を貼り合せ、液晶を注入して封止する。最後に、偏光板を両側に貼り、所定の回路をこの液晶パネルに接続することにより、本実施例による液晶表示装置が得られる。
【００６８】
このように、アレイ基板３０には、色層が２色の積層からなる領域に対向する領域に、この領域の全面を覆うように透明電極３２が配置される。また、必要に応じて、この透明電極３２は共通電極電位に固定されるため、液晶に電界が印加されることがない。従って、ＲＧＢの各色層を形成する際に用いるマスクの一部を共用する場合であっても、ノーマリブラックの状態が維持されるため、光が透過することがなく、額縁部２において確実に遮光することができる。
【００６９】
第１の実施例の構成においては、透明電極３２に代えて不透明な金属層を配置した場合には、パネルのカラーフィルタ基板２０側から入射した外光がこの金属層で反射され、表示品位が損なわれることになった。それに対して本実施例によれば、この領域には２色の色層が積層されているため、外光が入射した場合であっても、この２色が積層された色層により遮光される。そのため、反射光はほとんど出射することがないため、表示上問題となることはない。従って、本実施例によれば、透明電極３２又は不透明電極３３のいずれも用いることができる。
【００７０】
また、本実施例においても、マスクのシフト方向に直交する方向では額縁部２は３色の色層が積層された構造のみとなるため、その方向に対しては上記透明電極３２又は不透明電極３３は必ずしも配置する必要はない。また、マスクをアレイ基板３０の各辺に対して斜めにシフトさせた場合は、額縁部２の全周に上記透明電極３２又は不透明電極３３を配置すればよい。
【００７１】
また、本実施例では、第１の実施例と同様に、所望の領域の全面を覆うように透明電極３２を配置することとした。しかし、これに限らず、本実施例によるカラーフィルタ基板２０に第２の実施例による境界部に透明電極を配置した構造を組み合わせて用いてもよい。すなわち、２色の色層が積層された領域と、表示部１及び３色の色層が積層された領域との境界部分、及び、必要に応じて共通電位と異なる電位を持つ配線部分とに対向する領域に透明電極３２を配置することとしてもよい。
【００７２】
上述の各実施例では、ＲＧＢの３色の色層パタンについて記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、４色以上の色層パタンを形成する場合にも適用することができる。また、ＲＧＢ以外の色からなる３原色に対しても同様に適用することができる。
【００７３】
本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置は、コンピュータ用モニタ、液晶テレビ、携帯電話端末、ＧＰＳ端末、カーナビゲーションシステム、ゲーム機、銀行・コンビニ端末、医療診断装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置の額縁部近傍の構造を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置の額縁部近傍の構造を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置の額縁部近傍の構造を示す平面図
【図４】本発明の第３の実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装置の額縁部近傍の構造を示す断面図
【図５】関連する液晶表示装置の構造を示す平面図
【図６】関連するブラックマトリクスを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の額縁部近傍の構造を示す断面図
【図７】関連するブラックマトリクスを省略したアクティブマトリクス型液晶表示装置の、カラーフィルタ基板の額縁部近傍の構造を示す断面図
【符号の説明】
【００７６】
１    表示部
２    額縁部
１０    液晶表示装置
２０、２０Ａ、２０Ｂ    カラーフィルタ基板
２１    Ｒ色層
２２    Ｇ色層
２３    Ｂ色層
２４    オーバーコート層
２５    ブラックマトリクス
２６    偏光板
３０、３０Ａ    アレイ基板
３１    アレイパタン
３２    透明電極
３３    不透明電極
３４    偏光板
４０    シール
５０    液晶
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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